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QUERVERWEIS AUF DIE VERWANDTEN ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung ist eine Teilfortführung der US-Patentanmeldung mit der Nr. 14/603,636, eingereicht am 23. Januar 2015, mit dem Titel „DOOR ILLUMINATION AND WARNING SYSTEM”, die eine Teilfortführung der US-Patentanmeldung mit der Nr. 14/086,442, eingereicht am 21. November 2013, mit dem Titel „VEHICLE LIGHTING SYSTEM WITH PHOTOLUMINESCENT STRUCTURE” ist. Die eben erwähnten verwandten Anmeldungen werden hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Fahrzeugbeleuchtungssysteme und betrifft insbesondere Fahrzeugbeleuchtungssysteme, die fotolumineszierende Strukturen einsetzen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Von der Verwendung fotolumineszierender Strukturen ausgehende Beleuchtung bietet ein einzigartiges und attraktives Betrachtungserlebnis. Es ist demnach wünschenswert, derartige Strukturen in Automobilfahrzeugen für verschiedene Beleuchtungsanwendungen zu implementieren.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Lichterzeugungsbaugruppe bereitgestellt, die einen ersten Teil von LEDs, die so ausgelegt sind, dass sie Licht in eine erste Richtung richten, und einen zweiten Teil von LEDs, die so ausgelegt sind, dass sie Licht in eine zweite Richtung richten, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, beinhaltet. Eine fotolumineszierende Struktur ist dazu konfiguriert, als Reaktion auf eine Anregung durch von dem ersten oder dem zweiten Teil von LEDs emittiertes Licht zu lumineszieren. Eine Steuerung aktiviert gezielt den ersten Teil und/oder den zweiten Teil von LEDs.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Lichterzeugungsbaugruppe bereitgestellt, die einen ersten Teil von LEDs, die so ausgelegt sind, dass sie Licht in eine erste Richtung richten, einen zweiten Teil von LEDs, die so ausgelegt sind, dass sie Licht in eine zweite Richtung richten, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, und eine Steuerung zum gezielten Aktivieren des ersten und/oder des zweiten Teils von LEDs beinhaltet.
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Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fensterbaugruppe eines Fahrzeugs bereitgestellt. Eine Lichterzeugungsbaugruppe ist mit einem Fahrzeugfenster gekoppelt und beinhaltet einen ersten Teil von LEDs, die so ausgelegt sind, dass sie Licht in eine Richtung nach außen vom Fahrzeug richten, und einen zweiten Teil von LEDs, die so ausgelegt sind, dass sie Licht in eine Richtung nach innen in das Fahrzeug richten. Eine Steuerung aktiviert gezielt den ersten Teil und/oder den zweiten Teil von LEDs.
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Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute nach der Lektüre der folgenden Beschreibung, Ansprüche und beiliegenden Zeichnungen verständlich und deutlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den Zeichnungen:
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veranschaulicht 1 eine perspektivische Seitenansicht eines Fahrzeugs, das mit einer Fensterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform ausgestattet ist;
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veranschaulicht 2 eine Perspektivansicht einer Tür des in 1 abgebildeten Fahrzeugs, die sich in einer offenen Position befindet, über die eine mit einem Fenster gekoppelte Lichterzeugungsbaugruppe gemäß einer Ausführungsform dargestellt ist;
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ist 3 eine Querschnittsansicht der in den 1 und 2 abgebildeten Fensterbaugruppe entlang der Linie III-III von 1;
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ist 4 eine alternative Ausführungsform der in 3 abgebildeten Fensterbaugruppe und
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ist 5 ein Blockdiagramm eines Fahrzeugbeleuchtungssystems, das eine Fensterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform einsetzt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Wie erforderlich werden vorliegend ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert sein kann. Die Figuren enthalten nicht unbedingt einen ausführlichen Aufbau und einige schematische Darstellungen können übertrieben oder minimiert sein, um eine Funktionsübersicht zu zeigen. Die spezifischen strukturellen und funktionalen Details, die vorliegend offenbart werden, sollen deshalb nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einen Fachmann zu lehren, wie die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise einzusetzen ist.
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Der vorliegend verwendete Begriff „und/oder” bedeutet, wenn er in einer Auflistung von zwei oder mehreren Elementen verwendet wird, dass jedes der aufgelisteten Elemente allein oder in jeder möglichen Kombination aus zwei oder mehreren der aufgelisteten Elemente eingesetzt werden kann. Falls zum Beispiel eine Zusammensetzung derart beschrieben wird, dass sie die Komponenten A, B und/oder C enthält, kann die Zusammensetzung A alleine; B alleine; C alleine; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination oder A, B und C in Kombination enthalten.
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Die folgende Offenbarung betrifft eine Fensterbaugruppe eines Fahrzeugs. Die Fensterbaugruppe ist darauf ausgelegt, die Sicht durch ein Fenster des Fahrzeugs zu verringern, um (einem) Fahrzeuginsassen eine Privatsphäre gegenüber Betrachtern, die sich außerhalb des Fahrzeugs befinden, zu bieten. Obwohl die Fensterbaugruppe zur Verwendung in Kraftfahrzeugen angedacht ist, versteht es sich, dass die vorliegend bereitgestellte Fensterbaugruppe auf ähnliche Weise in anderen Fahrzeugarten verwendet werden kann, die zum Transportieren eines oder mehrerer Passagiere ausgelegt sind, wie etwa unter anderem Luftfahrzeuge, Wasserfahrzeuge und Lokomotiven.
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Mit Bezug auf 1 ist ein Fahrzeug 10 allgemein mit einer Fensterbaugruppe 12 gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Die Fensterbaugruppe 12 kann ein Fenster des Fahrzeugs 10 beinhalten, das beispielhaft als an einer Tür 16 befestigtes Seitenfenster 14 dargestellt ist. Im Betrieb kann mindestens ein Teil des Seitenfensters 14 Beleuchtung erzeugen, die in eine Richtung nach außen vom Fahrzeug gerichtet ist, wie durch die Linien, die sich von dem Seitenfenster 14 erstrecken, gezeigt wird. Wie vorliegend beschrieben wird, stammt die Beleuchtung von einer Lichterzeugungsbaugruppe, die mit dem Seitenfenster 14 gekoppelt ist, und es ist angedacht, dass die Lichterzeugungsbaugruppe betrieben werden kann, so dass sie eine Vielfalt von Beleuchtungsanwendungen bewirkt. Obwohl die Lichterzeugungsbaugruppe vorliegend bezüglich des Seitenfensters 14 beschrieben wird, versteht es sich, dass andere Fenster des Fahrzeugs 10, wie etwa Windschutzscheibe 18, Seitenfenster 20, Heckscheibe 22 und/oder Dachfenster 24 (z. B. Glasdach/Schiebedach), auf ähnliche Weise zum Leuchten gemäß einer der vorliegend beschriebenen Ausführungsformen konfiguriert sein können.
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Mit Bezug auf 2 ist die Tür 16 in einer offenen Position dargestellt. Die Fensterbaugruppe 12 beinhaltet eine Lichterzeugungsbaugruppe 26, die mit dem Seitenfenster 14 des Fahrzeugs 10 gekoppelt und für die in 1 abgebildete Beleuchtung zuständig ist. Die Lichterzeugungsbaugruppe 26 kann mit beiden Seiten des Seitenfensters 14 gekoppelt oder anderweitig darin integriert sein. Zum Zwecke des Verständnisses ist ein Teil des Seitenfensters 14 leicht durch gebrochene Linien schattiert, um die Fläche des Seitenfensters 14, die durch die Lichterzeugungsbaugruppe 26 gemäß einer Ausführungsform abgedeckt ist, zu veranschaulichen. Allerdings versteht es sich, dass die Lichterzeugungsbaugruppe 26 allgemein verborgen ist, wenn sie sich in einem deaktivierten Zustand befindet, so dass sie die Sicht von Fahrzeuginsassen nicht behindert. Es versteht sich ebenfalls, dass die Lichterzeugungsbaugruppe 26 in einer Vielfalt von Abmessungen konfiguriert sein kann, so dass sie eine wesentliche Gänze des Seitenfensters 14 oder eines Teils davon einnimmt.
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Weiterhin mit Bezug auf 2 kann die Lichterzeugungsbaugruppe 26 auch Beleuchtung erzeugen, die in eine Richtung nach innen in das Fahrzeug gerichtet ist, wenn sich die Tür 16 in einer geschlossenen Position befindet. Die Lichterzeugungsbaugruppe 26 ist mit einer Steuerung 28 über leitfähige Leitungen 30, die durch einen Türrahmen 32 der Tür 16 verdrahtet sein können, elektronisch gekoppelt. Die Steuerung 28 kann innerhalb des Türrahmens 32 oder in anderen Bereichen des Fahrzeugs 10 positioniert sein und ist mit einer (nicht dargestellten) Energiequelle elektrisch gekoppelt, die eine Fahrzeugenergiequelle oder eine alternative Energiequelle beinhalten kann.
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Mit Bezug auf 3 ist eine Querschnittsansicht der in den 1 und 2 abgebildeten Fensterbaugruppe 12 gemäß einer Ausführungsform dargestellt, bei der die Lichterzeugungsbaugruppe 26 am Fensterteil 34, der in den Innenraum des Fahrzeugs 10 weist, mit dem Seitenfenster 14 gekoppelt ist. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Lichterzeugungsbaugruppe 26 am Fensterteil 36, der zur Außenseite des Fahrzeugs 10 weist, mit dem Seitenfenster 14 gekoppelt sein. Bei noch einer weiteren Ausführungsform kann die Lichterzeugungsbaugruppe 26 in dem Seitenfenster 14 integriert und zwischen den Fensterteilen 34 und 36 positioniert sein. Allerdings befindet sich die Lichterzeugungsbaugruppe 26 durch das Koppeln der Lichterzeugungsbaugruppe 26 an den Fensterteil 34 des Seitenfensters 14 nicht in direktem Kontakt mit der äußeren Umgebung. Obwohl die Lichterzeugungsbaugruppe 26 in einer planaren Konfiguration dargestellt ist, versteht es sich, dass nicht-planare Konfigurationen in Fällen möglich sind, bei denen es gewünscht ist, die Lichterzeugungsbaugruppe 26 an einen gekrümmten Fensterteil zu koppeln.
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Unter Bezugnahme auf die veranschaulichte Ausführungsform beinhaltet die Lichterzeugungsbaugruppe 26 ein Substrat 38, das ein im Wesentlichen transparentes Polycarbonat-, Polymethylmethacrylat(PMMA)- oder Polyethylenterephthalat(PET)-Material mit Dicken in der Größenordnung von 0,005 bis 0,060 Zoll beinhalten kann. Eine positive Elektrode 40 ist über dem Substrat 38 angeordnet und beinhaltet ein im Wesentlichen transparentes leitfähiges Material, wie etwa unter anderem Indiumzinnoxid. Die positive Elektrode 40 ist mit einer gedruckten Leuchtdioden(LED)-Anordnung 42, die innerhalb einer Halbleiterdruckfarbe 44 angeordnet und über der positiven Elektrode 40 aufgetragen ist, elektrisch verbunden. Gleichermaßen ist eine im Wesentlichen transparente negative Elektrode 46 auch mit der gedruckten LED-Anordnung 42 elektrisch verbunden. Die negative Elektrode 46 ist über der Halbleiterdruckfarbe 44 angeordnet und beinhaltet ein transparentes oder durchscheinendes leitfähiges Material, wie etwa unter anderem Indiumzinnoxid. Bei alternativen Ausführungsformen können die positive und die negative Elektrode 40, 46 ihre Positionen innerhalb der Lichterzeugungsbaugruppe 26 wenn gewünscht untereinander austauschen. Sowohl die positive als auch die negative Elektrode 40, 46 ist mit einer Steuerung, wie etwa die in 2 abgebildete Steuerung 28, über eine jeweilige mit einer der leitfähigen Leitungen 30 verbundene Sammelleitung 48, 50 elektrisch verbunden. Die Sammelleitungen 48, 50 können entlang entgegengesetzten Kanten der positiven und der negativen Elektrode 40, 46 aufgedruckt sein und die Verbindungspunkte zwischen den Sammelleitungen 48, 50 und den leitfähigen Leitungen 30 können sich an entgegengesetzten Ecken jeder Sammelleitung 48, 50 befinden, um eine gleichmäßige Stromverteilung entlang den Sammelleitungen 48, 50 zu fördern. Die Steuerung 28 kann auch mit einer Energiequelle 52 elektrisch verbunden sein, die einer Fahrzeugenergiequelle entsprechen kann, die mit Gleichstrom bei 12 bis 16 V arbeitet.
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Die gedruckte LED-Anordnung
42 kann auf eine zufällige oder gesteuerte Art und Weise innerhalb der Halbleiterdruckfarbe
44 dispergiert sein. Bei der gegenwärtig veranschaulichten Ausführungsform beinhaltet die gedruckte LED-Anordnung
42 einen ersten Teil von LEDs
42a, die so ausgelegt sind, dass sie Licht in eine Richtung nach außen vom Fahrzeug richten, und einen zweiten Teil von LEDs
42b, die so ausgelegt sind, dass sie Licht in eine Richtung nach innen in das Fahrzeug richten, angenommen, dass sich die Tür
16 in einer geschlossenen Position befindet. Die LEDs
42a,
42b können Mikro-LEDs aus Galliumnitridelementen mit einer Größenordnung von 5 bis 400 μm in Bezug auf die Größe entsprechen, und die Halbleiterdruckfarbe
44 kann verschiedene Bindemittel und dielektrisches Material beinhalten, darunter unter anderem Gallium, Indium, Siliziumcarbid, phosphorhaltige und/oder durchscheinende Polymerbindemittel. Auf diese Weise kann die Halbleiterdruckfarbe
44 verschiedene Konzentrationen von LEDs
42a,
42b enthalten, so dass die Dichte der LEDs
42a,
42b für verschiedene Beleuchtungsanwendungen eingestellt werden kann. Aufgrund ihrer kleinen Größe kann auch eine relativ hohe Dichte an LEDs
42a,
42b verwendet werden, wenn sie sich in einem deaktivierten Zustand befinden, ohne die Sicht von Fahrzeuginsassen zu behindern. Die Halbleiterdruckfarbe
44 kann durch verschiedene Druckprozesse, darunter Tintenstrahldruck- und Siebdruckprozesse, auf einen oder mehrere ausgewählte Teile der positiven Elektrode
40 aufgetragen werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass die LEDs
42a,
42b innerhalb der Halbleiterdruckfarbe
44 dispergiert sind, und derart geformt und größenmäßig bemessen sind, dass sie sich mit der positiven und der negativen Elektrode
40,
46 während der Abscheidung der Halbleiterdruckfarbe
44 ausrichten. Der Teil der LEDs
42a,
42b, die letztendlich mit der positiven und der negativen Elektrode
40,
46 elektrisch verbunden sind, kann durch die Steuerung
28 gezielt aktiviert und deaktiviert werden. Zusätzliche Informationen bezüglich des Aufbaus von Lichterzeugungsbaugruppen sind in der
US-Patent-Offenlegung mit der Nr. 2014-0264396 A1 von Lowenthal et al. mit dem Titel „ULTRA-THIN PRINTED LED LAYER REMOVED FROM SUBSTRATE”, eingereicht am 12. März 2014, offenbart, deren gesamte Offenbarung hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
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Weiterhin mit Bezug auf 3 beinhaltet die Lichterzeugungsbaugruppe 26 ferner eine fotolumineszierende Struktur 54, die über der negativen Elektrode 46 als eine Beschichtung, eine Schicht, ein Film oder eine andere geeignete Abscheidung angeordnet ist. Unter Bezugnahme auf die gegenwärtig veranschaulichte Ausführungsform kann die fotolumineszierende Struktur 54 als eine mehrschichtige Struktur angeordnet sein, die eine Energieumwandlungsschicht 56 und eine optionale Stabilitätsschicht 58 beinhaltet. Die Energieumwandlungsschicht 56 beinhaltet mindestens ein fotolumineszierendes Material 60 mit Energieumwandlungselementen mit phosphoreszierenden oder fluoreszierenden Eigenschaften. Beispielsweise kann das fotolumineszierende Material 60 organische oder anorganische fluoreszierende Farbstoffe beinhalten, darunter Rylene, Xanthene, Porphyrine, Phthalocyanine. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das fotolumineszierende Material 60 Leuchtstoffe aus der Gruppe der Ce-dotierten Granate, wie etwa YAG:Ce, beinhalten. Die Energieumwandlungsschicht 56 kann unter Verwendung von verschiedenen Verfahren durch Dispergieren des fotolumineszierenden Materials 60 in einer Polymermatrix hergestellt werden, um eine homogene Mischung zu bilden. Derartige Verfahren können Herstellen der Energieumwandlungsschicht 56 aus einer Formulierung in einem flüssigen Trägermedium und Auftragen der Energieumwandlungsschicht 56 auf die negative Elektrode 46 oder ein anderes gewünschtes Substrat beinhalten. Die Energieumwandlungsschicht 56 kann mittels Lackieren, Siebdruck, Flexodruck, Sprühen, Filmbeschichtung, Tauchlackierung, Walzenauftrag und Aufzugsrakelbeschichtung auf der negativen Elektrode 46 aufgebracht werden. Alternativ dazu kann die Energieumwandlungsschicht 56 durch Verfahren hergestellt werden, die kein flüssiges Trägermedium verwenden. Beispielsweise kann die Energieumwandlungsschicht 56 durch Dispergieren des fotolumineszierenden Materials 60 in eine Festkörperlösung (homogene Mischung in einem Trockenzustand) ausgebildet werden, die in einer Polymermatrix aufgenommen sein kann, die mittels Strangpressen, Einspritzung, Formpressen, Kalandrieren, Thermoformen usw. ausgebildet wird.
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Um das fotolumineszierende Material 60, das innerhalb der Energieumwandlungsschicht 56 enthalten ist, vor photolytischer und thermischer Degradation zu schützen, kann die fotolumineszierende Struktur 54 optional eine Stabilitätsschicht 58 beinhalten. Die Stabilitätsschicht 58 kann als eine separate Schicht konfiguriert sein, die optisch mit der Energieumwandlungsschicht 56 gekoppelt und haftend verbunden oder anderweitig mit ihr integriert ist. Die Stabilitätsschicht 58 kann durch sequenzielles Auftragen oder Aufdrucken jeder Schicht, durch sequenzielles Laminieren oder Prägen oder ein anderes geeignetes Mittel mit der Energieumwandlungsschicht 56 kombiniert werden. Die fotolumineszierende Struktur 54 kann über eine über der fotolumineszierenden Struktur 54 angeordnete Klebstoffschicht 62 an den Fensterteil 34 gekoppelt sein.
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Mit Bezug auf
4 ist die Fensterbaugruppe
12 gemäß einer alternativen Ausführungsform dargestellt. Die Fensterbaugruppe
12 ist auf die gleiche Art und Weise angeordnet wie die in
3 dargestellte, außer, dass eine zusätzliche fotolumineszierende Struktur
64 zwischen dem Substrat
38 und der positiven Elektrode
40 angeordnet ist. Die zusätzliche fotolumineszierende Struktur
64 kann auf eine ähnliche Weise konfiguriert sein wie die fotolumineszierende Struktur
54 und beinhaltet eine Energieumwandlungsschicht
66, die mindestens ein fotolumineszierendes Material
68 mit Energieumwandlungselementen mit phosphoreszierenden oder fluoreszierenden Eigenschaften beinhaltet. Die fotolumineszierende Struktur
64 kann auch optional eine Stabilitätsschicht
70, wie vorliegend beschrieben, beinhalten. Zusätzliche Informationen bezüglich des Aufbaus von fotolumineszierenden Strukturen sind im
US-Patent mit der Nr. 8,232,533 von Kingsley et al. mit dem Titel „PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION”, eingereicht am 8. November 2011, offenbart, dessen gesamte Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen wird.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die vorliegend beschriebenen fotolumineszierenden Strukturen 54, 64 jeweils dazu konfiguriert, als Reaktion auf eine Lichtanregung zu lumineszieren. Hinsichtlich der in 3 dargestellten Fensterbaugruppe 12 wird die fotolumineszierende Struktur 54 durch von dem ersten Teil von LEDs 42a emittiertes Licht angeregt. Infolgedessen luminesziert die fotolumineszierende Struktur 54, wodurch die in 1 gezeigte Beleuchtung nach außen vom Fahrzeug erzeugt wird. Im Gegensatz dazu wird von dem zweiten Teil von LEDs 42b emittiertes Licht durch die Lichterzeugungsbaugruppe 26 durchgelassen und in eine Richtung nach innen in das Fahrzeug gerichtet, wenn sich die Tür 16 in der geschlossenen Position befindet. Hinsichtlich der in 4 dargestellten Fensterbaugruppe 12 fungiert die fotolumineszierende Struktur 54 auf dieselbe oben beschriebene Art und Weise. Jedoch dient jetzt, durch die Einbeziehung der zusätzlichen fotolumineszierenden Struktur 64, das von dem zweiten Teil von LEDs 42b emittierte Licht als Anregungslicht, was verursacht, dass die zusätzliche fotolumineszierende Struktur 64 luminesziert, wodurch die oben beschriebene Beleuchtung nach innen in das Fahrzeug erzeugt wird.
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Im Betrieb durchläuft das von dem ersten und dem zweiten Teil von LEDs 42a, 42b emittierte Anregungslicht eine Energieumwandlung, bei der es durch das jeweilige fotolumineszierende Material 60, 68 umgewandelt und davon mit einer anderen Wellenlänge reemittiert wird. Von dem ersten und dem zweiten Teil von LEDs 42a, 42b emittiertes Anregungslicht wird vorliegend als eingegebenes Licht bezeichnet und ist in den 3 und 4 als durchgehende Pfeile veranschaulicht. Im Gegensatz dazu wird von dem fotolumineszierenden Material 60, 68 emittiertes Licht vorliegend als umgewandeltes Licht bezeichnet und ist in den 3 und 4 als gestrichelte Pfeile veranschaulicht. Gemäß einer Ausführungsform kann das fotolumineszierende Material 60, 68 so formuliert sein, dass es eingegebenes Licht in Licht einer längeren Wellenlänge umwandelt, anderweitig als Abwärtswandlung bekannt. Alternativ dazu kann das fotolumineszierende Material 60, 68 so formuliert sein, dass es eingegebenes Licht in Licht einer kürzeren Wellenlänge umwandelt, anderweitig als Aufwärtswandlung bekannt. Bei beiden Ansätzen kann das durch das fotolumineszierende Material 60, 68 umgewandelte Licht unmittelbar von der jeweiligen fotolumineszierenden Struktur 54, 64 ausgegeben oder andernfalls in einer Energiekaskade verwendet werden, wobei das umgewandelte Licht als eingegebenes Licht dient, um eine andere Formulierung eines innerhalb der Energieumwandlungsschicht 56, 66 angeordneten fotolumineszierenden Materials anzuregen, wodurch das nachfolgende umgewandelte Licht anschließend von der fotolumineszierenden Struktur 54, 64 ausgegeben oder als eingegebenes Licht verwendet werden kann und so weiter. Mit Bezug auf die vorliegend beschriebenen Energieumwandlungsprozesse ist die Wellenlängendifferenz zwischen dem eingegebenen Licht und dem umgewandelten Licht als Stokes-Verschiebung bekannt und dient als der grundlegende Antriebsmechanismus für einen Energieumwandlungsprozess, der einer Änderung einer Lichtwellenlänge entspricht.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das fotolumineszierende Material 60, 68 derart formuliert, dass es eine Stokes-Verschiebung aufweist, was dazu führt, dass das umgewandelte Licht ein Emissionsspektrum aufweist, das in einer gewünschten Farbe ausgedrückt wird, die je nach der Beleuchtungsanwendung variieren kann. Zum Beispiel kann der Energieumwandlungsprozess auf dem Wege einer Abwärtswandlung ausgeführt werden, wobei das eingegebene Licht Licht vom unteren Ende des sichtbaren Spektrums beinhaltet, wie etwa blaues, violettes oder ultraviolettes Licht (UV-Licht). Dadurch wird ermöglicht, dass blaue, violette oder UV-LEDs als LEDs 42a, 42b verwendet werden, was einen relativen Kostenvorteil gegenüber anderen Farben von LEDs oder einer Situation, in der einfach LEDs der gewünschten Farbe verwendet werden und bei der auf die fotolumineszierende Struktur 54, 64 gänzlich verzichtet wird, bieten kann.
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Bei alternativen Ausführungsformen kann die Energieumwandlungsschicht 56, 66 mehr als ein eigenständiges fotolumineszierendes Material beinhalten, wobei jedes dazu konfiguriert ist, eingegebenes Licht in ein Licht längerer oder kürzerer Wellenlänge umzuwandeln. Bei einer Ausführungsform können die eigenständigen fotolumineszierenden Materialien innerhalb der Energieumwandlungsschicht 56, 66 eingestreut sein. Alternativ dazu können die eigenständigen fotolumineszierenden Materialien, wenn gewünscht, voneinander isoliert sein. Zum Beispiel können die eigenständigen fotolumineszierenden Materialien so angeordnet sein, dass sie sich mosaikartig oder in einem anderen Muster abwechseln. Bei beiden Ausführungsformen kann jedes eigenständige fotolumineszierende Material durch einen jeweiligen Teil der LEDs 42a, 42b, die verschiedenartig angeordnet sein können, einzigartig angeregt werden. Bei manchen Ausführungsformen kann jedes eigenständige fotolumineszierende Material so formuliert sein, eine Stokes-Verschiebung aufzuweisen, was dazu führt, dass das assoziierte umgewandelte Licht ein Emissionsspektrum aufweist, das sich derart in einer einzigartigen Farbe ausdrückt, dass die resultierende Lumineszenz einer Lichtmischung des umgewandelten Lichts von jedem eigenständigen fotolumineszierenden Material entspricht. Durch Mischen des von zwei oder mehreren eigenständigen fotolumineszierenden Materialien ausgegebenen umgewandelten Lichts kann eine größere Diversität von Farben ausgedrückt werden, die ansonsten durch die Anregung eines einzelnen fotolumineszierenden Materials unerreichbar wäre. Angedachte Farben beinhalten Lichtmischungen, die beliebige Kombinationen von rotem, grünem und blauem Licht beinhalten, die allesamt durch Auswahl der geeigneten Kombinationen von fotolumineszierenden Materialien und LEDs erreicht werden können. Zusätzliche Informationen zu den Anordnungen eigenständiger fotolumineszierender Materialien und entsprechender LEDs sind in der US-Patentanmeldung mit der Nr. 14/697,035 von Salter et al. mit dem Titel „LIGHT-PRODUCING ASSEMBLY FOR A VEHICLE”, eingereicht am 27. April 2015, offenbart, deren gesamte Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen wird.
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Im Betrieb kann die Steuerung 28 den ersten und den zweiten Teil von LEDs 42a, 42b durch Variieren des Tastverhältnisses und/oder des von der Energiequelle 52 gelieferten Stromes gezielt aktivieren. Auf diese Weise kann die Steuerung 28 nur den ersten Teil von LEDs 42a, nur den zweiten Teil von LEDs 42b oder sowohl den ersten als auch den zweiten Teil von LEDs 42a, 42b aktivieren, so dass eine Vielfalt von Beleuchtungsanwendungen bewirkt wird. Zusätzlich dazu kann die Steuerung 28 die Intensität des ersten und des zweiten Teils von LEDs 42a, 42b über Gleichstromsteuerung oder Pulsweitenmodulation steuern, um im Endeffekt die Helligkeit zu beeinflussen, mit der die jeweilige fotolumineszierende Struktur 54, 64 luminesziert. Bezüglich der in 3 dargestellten Fensterbaugruppe 12 führt beispielsweise ein Erhöhen der Intensität des ersten Teils von LEDs 42a allgemein dazu, dass die fotolumineszierende Struktur 54 eine hellere Lumineszenz aufweist. Bezüglich der in 4 dargestellten Fensterbaugruppe 12 führt auf ähnliche Weise ein Erhöhen der Intensität des ersten und des zweiten Teils von LEDs 42a, 42b auch allgemein dazu, dass die jeweilige fotolumineszierende Struktur 54, 64 eine hellere Lumineszenz aufweist. Wenn die Lichterzeugungsbaugruppe 26 aktiv ist, kann die Steuerung 28 die Lichtemissionsdauer des ersten und des zweiten Teils von LEDs 42a, 42b steuern, um die Dauer zu beeinflussen, mit der die jeweilige fotolumineszierende Struktur 54, 64 luminesziert. Die Steuerung 28 kann zum Beispiel den ersten und den zweiten Teil von LEDs 42a, 42b für eine verlängerte Dauer aktivieren, so dass die jeweilige fotolumineszierende Struktur 54, 64 eine anhaltende Lumineszenz aufweist. Alternativ dazu kann die Steuerung 28 den ersten und den zweiten Teil von LEDs 42a, 42b mit variierenden Zeitintervallen blinken lassen, so dass die jeweilige fotolumineszierende Struktur 54, 64 einen Blinkeffekt aufweist.
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Mit Bezug auf 5 ist ein Blockdiagramm eines Beleuchtungssystems 72 gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Das Beleuchtungssystem 72 beinhaltet mindestens eine Fensterbaugruppe 12, die gemäß der in den 3 oder 4 abgebildeten angeordnet ist. Wie vorliegend beschrieben, beinhaltet die Fensterbaugruppe 12 eine Lichterzeugungsbaugruppe 26, die mit einem Seitenfenster 14 gekoppelt ist. Die Lichterzeugungsbaugruppe 26 ist mit einer Steuerung 28, die mit der Energiequelle 52 elektrisch verbunden ist, elektrisch verbunden. Bei einer Ausführungsform kann die Energiequelle 52 einer Fahrzeugenergiequelle entsprechen, die mit Gleichstrom bei 12 bis 16 V arbeitet. Die Steuerung 28 kann sich verschiedenartig innerhalb des Fahrzeugs 10 befinden und beinhaltet einen Prozessor 74, der mit einem Speicher 76 in Kommunikation steht. Der Speicher 76 beinhaltet darin gespeicherte Anweisungen 78, die von dem Prozessor 74 ausführbar sind. Die Anweisungen 78 ermöglichen der Steuerung 28, die Lichterzeugungsbaugruppe 26 gezielt zu betreiben, so dass Licht in eine Richtung nach außen vom Fahrzeug, in eine Richtung nach innen in das Fahrzeug (falls die Tür 16 geschlossen ist) oder in beide gerichtet wird. Die Steuerung 28 kann mit einem oder mehreren Fahrzeugausstattungsteilen, beispielhaft als ein Türsensor 80, ein Annäherungssensorsystem 82, ein elektronisches Steuerungsmodul (ECM) 84 und eine Benutzereingabeeinrichtung 86 dargestellt, kommunikativ gekoppelt sein und von ihnen empfangene Signale verwenden, um den Aktivierungszustand der Lichterzeugungsbaugruppe 26 zu steuern.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Türsensor 80 dazu konfiguriert, eine Türposition der Tür 16 zu detektieren. In Fällen, bei denen der Türsensor 80 detektiert, dass die Tür 16 geöffnet wurde, kann die Steuerung 28 die Lichterzeugungsbaugruppe 26 aktivieren, damit sie in beide Richtungen leuchtet, so dass das Seitenfenster 14 in beide Richtungen leuchtet, um ankommende Fahrzeuge zu warnen, dass ein Insasse in das Fahrzeug 10 einsteigt oder daraus aussteigt. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Fensterbaugruppe 12 als ein Privatsphärenfenster betrieben werden, wenn ein Objekt in der Nähe davon durch das Annäherungssensorsystem 82, das kapazitive Sensoren, Kameras usw. beinhalten kann, detektiert wird. Infolgedessen, dass ein Objekt detektiert wird, kann die Steuerung 28 die Lichterzeugungsbaugruppe 26 aktivieren, so dass sie Licht in eine Richtung nach außen von dem Fahrzeug richtet, wodurch das Seitenfenster 14 von potenziellen Betrachtern verschleiert wird. Zusätzliche Informationen bezüglich Privatsphärenfensterbaugruppen und -systemen sind in der US-Patentanmeldung mit der Nr. 14/721,274 von Salter et al. mit dem Titel „PRIVACY WINDOW ASSEMBLY”, eingereicht am 26. März 2015, und in der US-Patentanmeldung mit der Nr. 14/744,637 von Salter et al. mit dem Titel „PRIVACY WINDOW SYSTEM”, eingereicht am 19. Juni 2015, zu finden, deren gesamten Offenbarungen hiermit durch Bezug aufgenommen werden. Es ist auch angedacht, dass die Steuerung 28 die Lichterzeugungsbaugruppe 26 steuern kann, so dass sie als ein Anzeigelicht für den toten Winkel fungiert, wenn das Annäherungssensorsystem 82 ein anderes Fahrzeug detektiert, während sich das Fahrzeug 10 bewegt, wobei in diesem Fall die Steuerung die Lichterzeugungsbaugruppe 26 aktiviert, so dass sie Licht in eine Richtung nach innen in das Fahrzeug richtet, um Insassen des Fahrzeugs 10 zu benachrichtigen, dass sich ein Fahrzeug im toten Winkel befindet. Bei einer noch anderen Ausführungsform kann die Steuerung 28 die Lichterzeugungsbaugruppe 26 aktivieren, so dass sie Licht in eine Richtung nach außen von dem Fahrzeug basierend auf von dem ECM 84 empfangenen Signalen richtet. Die Lichterzeugungsbaugruppe 26 kann zum Beispiel gesteuert werden, so dass sie als ein Blinker, ein Hilfslicht, ein Rückfahrlicht und dergleichen fungiert. Bei noch einer weiteren Ausführungsform kann die Steuerung 28 die Lichterzeugungsbaugruppe 26 als Reaktion auf eine von der Benutzereingabeeinrichtung 86 empfangene Anfrage aktivieren. Die Benutzereingabeeinrichtung 86 kann einer Mittelkonsolentouchscreenanzeige oder einer tragbaren elektronischen Einrichtung, wie etwa einer Schlüsselfernbedienung oder einem Smartphone, entsprechen.
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Obwohl das Beleuchtungssystem 72 vorliegend eine einzige Fensterbaugruppe 12 verwendend beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die Steuerung 28 auf ähnliche Weise mit zusätzlichen Fensterbaugruppen, die sich an anderen Fenstern des Fahrzeugs 10 befinden, gekoppelt sein kann, und dass die Steuerung 28 jegliche zusätzlichen Fensterbaugruppen auf eine ähnliche Art und Weise steuern kann, um die oben beschriebenen Funktionen auszuführen.
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Zum Zwecke der Beschreibung und Definition der vorliegenden Lehren wird angemerkt, dass die Begriffe „im Wesentlichen” und „ungefähr” hier verwendet werden, um den inhärenten Grad an Ungewissheit darzustellen, der einem beliebigen quantitativen Vergleich, einem beliebigen Wert, einer beliebigen Messung oder einer anderen Darstellung zugeschrieben werden kann. Die Begriffe „im Wesentlichen” und „ungefähr” werden vorliegend auch verwendet, um den Grad darzustellen, um den eine quantitative Darstellung von einer angegebenen Referenz abweichen kann, ohne dass dies zu einer Veränderung der Basisfunktionalität des betreffenden Gegenstands führt.
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Es versteht sich, dass Variationen und Abwandlungen an der zuvor genannten Struktur durchgeführt werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich ebenso, dass derartige Konzepte durch die folgenden Ansprüche abgedeckt sein sollen, sofern diese Ansprüche durch ihre Sprache nichts anderes ausdrücklich angeben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2014-0264396 A1 [0022]
- US 8232533 [0025]
